• 제목/요약/키워드: citric acid production

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Optimized Production of Poly(γ-Glutamic acid) By Bacillus sp. FBL-2 through Response Surface Methodology Using Central Composite Design

  • Min, Ju-Hee;Reddy, Lebaka Veeranjaneya;Charalampopoulos, Dimitris;Kim, Young-Min;Wee, Young-Jung
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제29권7호
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    • pp.1061-1070
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    • 2019
  • In the present study, the optimization of poly(${\gamma}$-glutamic acid) (${\gamma}$-PGA) production by Bacillus sp. FBL-2 was studied using a statistical approach. One-factor-at-a-time method was used to investigate the effect of carbon sources and nitrogen sources on ${\gamma}$-PGA production and was utilized to select the most significant nutrients affecting the yield of ${\gamma}$-PGA. After identifying effective nutrients, response surface methodology with central composite design (CCD) was used to obtain a mathematical model to identify the optimum concentrations of the key nutrients (sucrose, $\text\tiny{L}$-glutamic acid, yeast extract, and citric acid) for improvement of ${\gamma}$-PGA production. The optimum amount of significant medium components appeared to be sucrose 51.73 g/l, $\text\tiny{L}$-glutamic acid 105.30 g/l, yeast extract 13.25 g/l, and citric acid 10.04 g/l. The optimized medium was validated experimentally, and ${\gamma}$-PGA production increased significantly from 3.59 g/l (0.33 g/l/h) to 44.04 g/l (3.67 g/l/h) when strain FBL-2 was cultivated under the optimal medium developed by the statistical approach, as compared to non-optimized medium.

기포탑 및 막 재순환 생물반응기에서의 Saccharomycopsis lipolytica에 의한 구연산 생산 (Citric Acid Production by Succharomycopsis lipolytica in Air-lift and Membrane Recycle Bioreactors)

  • 조대철;정봉현;장호남
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.624-628
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    • 1989
  • A study on the citric acid production using Saccharomycopsis lipolytica (NRRL Y7576) was carried out in shake-flasks, air-lift and membrane recycle bioreactors. The cells entrapped in Ca-alginate beads were used in shake-flasks and air-lift reactor. Repeated batch fermentation in shake-flasks was successfully performed for 34 days and resulted in a yield of 54%. Increased yield (63%) was obtained in the air-lift reactor operation using nitrogen deficient medium (NDM). In the membrane recycle bioreactor operation, the maximal dry cell mass concentration was 39 g/1 at a dilution rate of 0.02 h$^{-1}$ and the yield with NDM was higher than that with growth medium. In addition, the yield and volumetric productivity with pure oxygen supply were greatly improved compared with those with air supply.

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이온음료 제조를 위한 동치미의 최적 담금 조건에 관한 연구 (Studies on the Optimum Fermenting Conditions of Dongchimi for Production of Ion Beverage)

  • 고은정;허상선;박만;최용희
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.141-146
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    • 1995
  • 본 연구의 목적은 이온음료 제조를 위한 동치미 최적 담금 조건을 설정하고자 각 담금 조건 소금농도 2.0, 2.4%, 숙성온도 0.5, $10^{\circ}C$에 따른 동치미액의 성분 분석을 행하였다. pH 감소속도 및 총산도는 동치미의 숙성온도가 높을수록 빠른 증가경향을 나타내었으며 유기산은 lactic acid, citric acid, malic acid가 검출되었고, 그 중 lactic acid 생성량이 가장 많았으며 succinic acid는 $0^{\circ}C$ 숙성 말기에 미량 검출되었다. 젖산균은 염도에 관계없이 숙성초기에 증가하다가 감소하는 경향을 나타내었고 젖산균이 증가하는 기간에 lactic acid 함량도 증가하는 경향을 나타내어 젖산균수와 lactic acid 함량 변화는 일치하는 경향을 보여주고 있다. 휘발성 성분은 3-methyl pentane, ethyl thioethene, 2,3-diaza-indolizine, dimethyl disulfide 등으로 추정되었다. 이온 음료 제조를 위한 최적 담금 조건은 비휘발성 유기산이 최대로 검출되는 최적 숙기인 pH 4.2~3.9, 산도 0.1~0.4에 이르는 동치미로 $0^{\circ}C$에서 24~29일, $5^{\circ}C$에서 9~12일, $10^{\circ}C$에서 16~22 숙성시킨 동치미를 최적 담금조건으로 설정하고자 한다.

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사상균에 의한 구연산발효에 관한 연구 (제III보) 선정균에 의한 구연산발효 (Studies on the Citric Acid Fermentation with Fungi (Part III) Citric Acid Fermentation with Selected Strains)

  • 성낙계;김명찬;심기환;정덕화
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.181-191
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    • 1980
  • 전보에서 분리선정된 균의 발효조건 및 각종첨가물의 영향을 검토하고 배양물을 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 선정균의 최적배양 조건은 표면배양의 경우, M-80은 sucrose 140g, (N $H_4$)$_2$S $O_4$3.0g, K $H_2$P $O_4$1.5g, MgS $O_4$.7$H_2O$ 0.25g, F $e^{++}$ 3.0mg, $Zn^{++}$ l.0mg, D. W. 1ι, pH 5.0 이었고, M-315는 sucrose 140g, N $H_4$N $O_3$2.0g, K $H_2$P $O_4$1.0g, MgS $O_4$. 7$H_2O$ 0.25g, F $e^{++}$ 2.0mg, $Zn^{++}$ 2.0mg, C $u^{++}$ 0.05mg, D. W. 1ι pH 4.5 이였으며, M-315의 액내배양의 경우 sucrose 140g, N $H_4$N $O_3$2.5g, K $H_2$P $O_4$1.5g, MgS $O_4$.7$H_2O$ 0.3g, F $e^{++}$ 3.0mg, $Zn^{++}$ 3.0mg, C $u^{++}$ 0.1mg, D. W. 1ι, pH 4.5이었다. 배양온도는 28~3$0^{\circ}C$, 포자접종량은 배양액에 $10^{7}$ -$10^{8}$ 개/ml 접종하였을 때 산생성이 가장 좋았다. 2. 선정균의 생육상태와 산생성관계를 경시적으로 조사한 결과 배양 3~4일 후에 균체의 증식은 거의 끝나고 pH는 2.0이하로 저하되었으며 구연산은 이때부터 급속히 축적되기 시작하여 표면배양의 경우, M-80은 8일, M-315는 9일, M-315의 액내배양의 경우는 10일간 배양하였을 때 구연산생성량이 최고치에 달하였다. 3. Methanol의 첨가는 구연산생성에 좋은 영향을 미쳤으며 표면배양의 경우 M-80, M-315의 배양액에 2.0%, 3.0% 첨가하였을 때 카곽 6.5%, 20%의 수율이 향상되었고, M-315의 액내배양액에는 3.0%의 첨가로 5.0% 의 수율이 향상되었다. 4. 최적조건하에서 발효시킨 분리균의 배양물을 분석한 결과 대부분이 구연산만을 선택적으로 축적하고 있었고, 표면배양의 경우 M-80, M-315 배양액에 각각 72.1mg/ml, 98.1mg/ml이, M-315의 액내배양액에는 59.8mg/ml 구연산이 정량되었다.

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복분자 발효주의 양조특성 (Alcoholic Fermentation of Bokbunja (Rubus coreanus Miq.) Wine)

  • 최한석;김명곤;박효숙;김용석;신동화
    • 한국식품과학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.543-547
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    • 2006
  • 복분자 딸기의 일반성분은 수분 86.5%, 조단백 0.2%, 조지방 0.9%, 조섬유 6.6%, 회분 0.5%, $10^{\circ}Brix$정도의 당함량을 가지고 있었으며, 착즙액의 유리당은 fructose(2.99%), glucose(2.53%) 및 sucrose(0.07%)로 구성되어 있었다. Citric acid(14.57 mg/mL)와 malic acid(2.24 mg/mL)가 주요유기산 성분이었으며, shikimic, pyroglutamic, oxalic 순으로 미량 함유되어있었다. 본 실험에 이용된 3가지 균주중 Sc-24 균주가 복분자 발효에 적당한 것으로 판단되었으며, 발효시 오염방지를 위한 아황산 종류로는 $K_2S_2O_5$ 200 ppm 첨가가 양호하였다. Sc-24균주의 알코올 생산력은 $18-28^{\circ}Brix$의 당농도 범위에서 당농도에 비례적으로 증가하여 9.2-14.8%의 범위를 나타내었다. 매실즙의 첨가는 발효초기 복분자주 색상향상에 상당한 영향을 미치는 것으로 나타났으나 발효과정을 거치면서 색상 개선에 뚜렷한 영향을 볼 수는 없었다. 발효주의 유기산성분은 citric acid와 malic acid가 주요성분으로 발효과정에 의하여 상당량 감소되었고 formic acid와 acetic acid가 생성되었다. 씨를 포함하고 있지 않은 과즙 펄프나 과즙 상태로 발효시켰을 때 떫은맛이 약간 감소하였으며, 설탕의 용해처리는 외관상 주류의 품질에 영향을 미치지 않았다.

Optimum Condition of Extracting Collagen from Chicken Feet and its Characetristics

  • Liu, D.C.;Lin, Y.K.;Chen, M.T.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제14권11호
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    • pp.1638-1644
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    • 2001
  • The objective of this research was to evaluate alternative treatments for the best extraction condition for collagen from chicken feet. Various properties such as chemical composition, amino acid, pH, swelling percentage, yield and pure collagen, collagen loss, color (Hunter L, a and b) and electrophoresis of collagen from chicken feet treated by 5% acids (acetic acid, citric acid. hydrochloric acid and lactic acid) and soaking times (12, 24, 36 and 48 h) were evaluated. The crude protein, fat, ash and moisture contents of chicken feet was 17.42, 12.04, 5.98 and 62.05%, respectively. Amino acid composition of collagen from chicken feet indicated that the protein of collagen was markedly hydrolized by the hydrochloric acid treatment. The result of electrophoresis also supported this phenomenon. Both the swelling percentage of lactic acid and citric acid treatments were significantly higher than that of acetic acid and HC1 treatment. The pH of the acid treatments ranged from 2.43-3.62. According to the result of yield, pure collagen and loss of collagen, the best condition of extracting collagen from chicken feet was soaked in 5% lactic acid for 36 h. However, a brighter yellow color of collagen from all treatments was observed with a longer soaking time.

고체발효에서 반응표면분석법을 이용한 구연산 생산 최적화 (Response Surface Optimization of Fermentation Parameters for Citric Acid Production in Solid Substrate Fermentation)

  • 김진우
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권5호
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    • pp.879-884
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    • 2012
  • 본 실험에서는 Aspergillus niger NRRL 567의 고체배양을 이용한 구연산 생산 시, 물리/화학적 발효 조건인 배양 온도, 배지 pH, 접종 농도 및 수분 함량이 구연산 생산에 미치는 영향을 단일변수(one-factor-at-a-time)와 반응표면 분석법(surface response methodology)을 이용하여 순차적 최적화를 수행하였다. 단일변수 최적화의 경우, A. niger에 의한 구연산 생산은 물리/화학적 발효 조건에 의해 영향을 받으며, 발효 온도 $30^{\circ}C$, 영양 배지 pH 7.1, 수분 함량 75%와 접종 농도 $4.0{\times}10^6$ spores/ml에서 최대 구연산 생산인 98.2 g/kg DPM (dry peat moss)을 보였다. 단일변수 최적화에 근거하여 반응표면 분석법을 도입하여 2차 최적화를 수행했을 경우, 배지 pH와 수분 함량이 구연산 생산에 유의한 영향을 주었으며 온도 $26.5^{\circ}C$, 영양 배지 pH 9.9, 수분 함량 75.1%와 접종 농도 $6.0{\times}10^6$ spores/ml에서 최대 구연산 생산인 118.8 g/kg DPM가 얻어졌다. 이는 최적화 이전의 대조군에 비해 구연산 생산이 1.6배 증가한 결과이다.

컬러동치미 제조를 위한 홍갓, 맨드라미, 비트에 함유된 안토사이안 색소의 최적 추출 조건 (Optimal Conditions for Extraction of Anthocyan from Celosia cristata L., Brassica juncea czerniak et coss, Beta vulgaris L. for manufacture of Color Dongchimi)

  • 김미혜
    • 한국식생활문화학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.686-694
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    • 2012
  • This study was conducted to develop a method to change the color of traditional Dongchimi using natural dyes to meet changing consumer demands. It was intended to improve the manufacturing process ability for color Dongchimi, and the best optimum extraction solvent and method from the natural dyes were proven to be confirmed and valid. The extraction process was evaluated using different solvents including distilled water, 20% ethyl alcohol, and 1% citric acid, and the quantity of the extracted anthocyanin was then measured based on the absorbance. The greatest absorbance was observed when 1% citric acid was used. Based on these findings, it would be most efficient to allow the traditional Dongchimi to produce citric acid naturally instead of using artificial additives during its production. Celosia cristata L. was extracted in its largest quantity when reacted with 20% ethyl alcohol. Therefore, instead of applying Celosia cristata L. to Dongchimi as the sub-ingredient during the preparatory stage, it will be more efficient to use Celosia cristata L. as the fractional ingredient in order to first extraction.

국내재배 Campbell's Early 포도품종의 적포도주 제조 적합성 (Suitability of Domestic Grape, Cultivar Campbell's Early, for Production of Red Wine)

  • 박원목;박혁구;이숙종;이철호;윤경은
    • 한국식품과학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.590-596
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    • 2002
  • 국내에서 주로 재배되는 포도 품종 Campbell's Early의 산도, 당도 및 유기산등 포도주 발효에 관련되는 화학적 성분을 분석하고, 이 포도로 제조된 적포도주의 성분을 분석하여, 본 포도의 적포도주 생산의 재료로서의 적합성을 시험하였다. 각 포도생산 지역에서 수확된 포도를 수확기간인 8월 21일부터 9월 6일 까지 5일 간격으로 분석한 결과 당도는 평균 14%로서 포도주 발효에 충분하지 못하여 설탕을 가하여 23%로 보충한 결과 alcohol 함량이 12%인 포도주로 만들 수 있었다. Total acidity는 평균 0.8%로서 적합한 수준이었고 산도는 pH 3.4로서 적당하였다. 유기산 함량은 tartaric acid는 3,649 ppm, malic acid는 5,339 ppm, citric acid는 948 ppm이었다. 포도주는 이천과 영동에서 국내산 Campbell's Early 포도를 발효 후 1년간 숙성시킨 적포도주를 사용하였고, 대조구로 외국에서 수입된 적포도주인 M포도주를 사용하여 비교하였다. 포도주의 분석 결과 이천, 영동과 M포도주의 순서로 산도가 각각 pH 3.5, 3.4, 3.7이었고, total acidity는 0.75%, 0.71%, 0.57%이었고, alcohol 농도는 모두 12%이었다. 유기산의 농도는 tartaric acid가 1,881 ppm, 2,098 ppm, 8,534 ppm이었고, malic acid는 3,033 ppm, 1,952 ppm, 0ppm이었고, citric acid함량은 769 ppm, 389 ppm, 0 ppm이었다. Lactic acid함량은 3,337 ppm, 2,368 ppm, 11,991 ppm으로 M포도주는 tartaric acid와 lactic acid의 함량이 높은 반면 malic acid와 citric acid는 거의 없었다. 관능시험에서는 선호도에서 영동포도주가 가장 높았고 다음이 이천, M포도주 순으로 낮았다. 따라서 국산 Campbell's Early 포도는 적포도주 재료로 우수한 것으로 보인다.

복분자주 발효과정 중 이화학적 특성의 변화 (Changes in Physicochemical Characteristics of Bokbunja (Rubus coreanus Miq.) Wine during Fermentation)

  • 최한석;김명곤;박효숙;신동화
    • 한국식품과학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.574-578
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    • 2005
  • 복분자 발효주의 품질향상을 위하여 효모 종류 및 효소 등 처리방법을 달리하여 발효과정 중의 이화학적 특성을 검토한 결과 Saccharomyces cerevisiae KCCM 12224(Sc-24), 복분자 분리효모(Bok-3), 약주분리(Yak-7), Saccharomyces cerevisiae(Sc-24)와 약주효모(Yak-7) 혼합균주의 주발효 후 알코올 함량은 각각 11.08%, 10.62%, 10.18%, 10.26%이었으며, pectinase 첨가시 알코올 함량을 0.1-1.5% 증가시킬 수 있었다. 발효주의 유기산은 oxalic, citric, malic, shikimic, formic acid 등이었으며, 발효과정 중 citric acid와 malic acid가 큰 폭으로 감소되었다. 복분자주 발효 중 적정산도는 발효액 중의 citric acid의 함량변화에 의존적이었다. 복분자주의 색도는 발효초기에 유의적으로 감소되었으며 Sc-24, Yak-7 및 Bok-3+pectinase 처리구가 발효에 의한 색도의 변화가 비교적 낮았다. 이화학적 성분의 변화를 고려할 때 복분자주의 발효는 8-10일이 적당하였으며, Sc-24 및 Bok-3균주와 500ppm의 pectinase 첨가가 발효에 효과적이었다.